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    • 专利摘要:
    提供一種反射型空白遮罩及反射型遮罩、其製造方法，壓抑在遮光框的反射率，改善品質。反射型遮罩含有基板、形成在前述基板上的多層反射層、及形成在前述多層反射層上的吸收層，具備前述吸收層的膜厚比其他區域的膜厚大的框形狀的遮光框區域。又，多層反射層係在遮光框區域中利用熔解來擴散混合。
    公开号:TW201319726A
    申请号:TW101135453
    申请日:2012-09-27
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Masahito Tanabe；Norihito Fukugami；Yo Sakata；Tooru Komizo；Takashi Haraguchi
    申请人:Toppan Printing Co Ltd；
    IPC主号:H01L21-00
    专利说明:
    反射型空白遮罩及反射型遮罩、其製造方法
    本發明係關於反射型空白遮罩、及反射型遮罩的製造方法。尤其是，關於利用於使用以極端紫外光(Extreme Ultra Violet；EUV)為光源的EUV微影的半導體製造裝置等之反射型空白遮罩、及反射型遮罩的製造方法。 (EUV微影的說明)
    近年來，伴隨著半導體裝置的細微化，提案有將波長13.5nm附近的EUV用在光源的EUV微影。EUV微影係光源波長短、光吸收性非常高，因此必須在真空中進行。又，在EUV的波長區域中，幾乎全部物質的折射率係比1稍小的值。因此，在EUV微影中不能使用過去以來所使用的透過型的折射光學系統，而成為反射光學系統。因此，作為原版的光罩(以下亦稱為遮罩)，過去的透過型遮罩無法使用，因此必須作成反射型遮罩。 (EUV遮罩及空白構造的說明)
    作為這種反射型遮罩的根源的反射型空白遮罩，係在低熱膨脹基板上依序形成對曝光光源波長顯示高反射率的多層反射層、及曝光光源波長的吸收層，還在基板的背面形成因應在曝光機內的靜電夾具(chuck)之背面導電膜。又，亦有具有如下構造的EUV遮罩：在多層反射層與吸收層之間有緩衝層。當從反射型空白遮罩加工成反射型遮罩時，藉由EB微影及蝕刻技術來部分地除去吸收層，在具有緩衝層構造的情況下也同樣地除去，來形成由吸收部及反射部所構成的電路圖案。藉由依此方式所製作的反射型遮罩予以反射的光像經過反射光學系統轉印到半導體基板上。 (EUV遮罩的吸收層的膜厚及反射率的說明)
    使用反射光學系統的曝光方法，係對遮罩面以從垂直方向傾斜既定角度的入射角(通常為6°)照射，因此在吸收層的膜厚厚的情況下，會產生圖案本身的影子，在此形成影子的部分的反射強度比未形成影子的部分小，因此對比降低，而對轉印圖案造成邊緣部的模糊及偏離設計尺寸。此被稱為造影(shadowing)，係反射遮罩的原理的課題之一。
    為了防止這種圖案邊緣部的模糊及偏離設計尺寸，而減小吸收層的膜厚，減低圖案的高度是有效的，但若吸收層的膜厚變小，則在吸收層的遮光性降低，轉印對比降低，轉印圖案的精度變低。即，若吸收層減得太薄，則變得無法獲得為了確保轉印圖案的精度所需的對比。即，吸收層的膜厚不論是太厚或太薄都會造成問題，因此現在大概來到50~90nm間，EUV光的在吸收層的反射率為0.5~2%左右。 (鄰接的晶片的多重曝光的說明)
    另一方面，當使用反射型遮罩在半導體基板上形成轉印電路圖案時，在一片半導體基板上形成複數個電路圖案的晶片。在鄰接的晶片之間，有晶片外周部重疊的區域存在的情況。這是因為想盡可能增加每一片晶圓所取得的晶片的生產性提高，因而將晶片高密度地配置的緣故。在此情況下，成為針對此區域予以涵蓋複數次(最大4次)的曝光(多重曝光)。此轉印圖案的晶片外周部在遮罩上也是外周部，通常是吸收層的部分。然而，如上述，在吸收層上的EUV光的反射率有0.5~2%左右，因而有晶片外周部因多重曝光而感光的問題。因此，出現了在遮罩上的晶片外周部設置EUV光的遮光性比通常的吸收層高的區域(以下稱為遮光框)的必要性。
    為了解決這種問題，而提案有如下的反射型遮罩：藉由形成從反射型遮罩的吸收層挖掘到多層反射層的溝、形成膜厚比電路圖案區域的吸收層厚的膜、利用在反射型遮罩上照射雷射或注入離子以使多層反射層的反射率降低，來設置對曝光光源波長的遮光性高的遮光框(參照專利文獻1及專利文獻2)。 先前技術文獻 專利文獻
    專利文獻1 日本特開2009-212220號公報
    專利文獻2 日本特開2011-44520號公報
    然而，專利文獻1揭露的反射型遮罩，為了形成遮光框，遮罩圖案作成後的多層反射層的挖掘必須加工Si及Mo的合計80層，而藉由乾式蝕刻進行挖掘需要非常複雜的條件。又，與主圖案的蝕刻不同，而必須分成2次進行微影及蝕刻，產能(throughput)惡化。又，無法避免來自加工面的顆粒發生，導致因缺陷面的遮罩品質的降低。再者，此方法，係在除去上層的吸收層後，除去多層反射層，因而有在多層反射層會殘留些許數層的情況下反而提高反射率的擔憂。又，使用吸收層的膜厚厚的反射型空白遮罩的情況，電路圖案是細微的，因此成為在反射型遮罩作成製程形成深寬比比通常膜厚的吸收膜高的圖案，而有電路圖案因洗淨等而倒塌的擔憂。又，在藉由在反射型遮罩上照射雷射或注入離子來形成遮光框的情況下，由於有因多層反射層以外所造成的雷射光或離子的損失，因此不得不照射考慮過此損失份量的雷射光或離子。又，擔憂產生因對多層反射層以外的膜照射雷射光或離子所造成的損壞，吸收層的曝光光源波長的吸收率降低。
    又，專利文獻2揭露的反射型遮罩，為了形成遮光框，而藉由照射雷射破壞多層反射層而使反射率降低，雷射照射的束徑係微小至數十μm因此在局部加工上是優良的，但是在形成以1mm~10mm左右的寬度包圍圖案區域的遮光框方面會擔憂產能的惡化。
    因此，本發明的目的在於提供一種防止因顆粒所造成的缺陷的遮罩品質降低，防止細微圖案的倒塌，且沒有對吸收層的損壞及光學性質的變化，具有遮光性高的遮光框的反射型空白遮罩及反射型遮罩、其製造方法。
    又，本發明的目的在於提供一種改善形成遮光框的產能，壓抑反射率，具有品質良好的遮光框的反射型空白遮罩及反射型遮罩、其製造方法。
    本發明之反射型空白遮罩，係含有基板、形成在基板上的多層反射層、及形成在多層反射層上的吸收層，具備吸收層的膜厚比其他區域的膜厚大的框形狀的遮光框區域。
    又，較佳為基板在遮光框區域中被挖掘，吸收層的膜厚比其他區域大上該挖掘量。
    又，較佳為在遮光框區域中，多層反射層係利用熔解來擴散混合。
    又，較佳為在多層反射層與吸收層之間進一步有保護層。
    本發明還是一種反射型空白遮罩的製造方法，一種至少含有下述製程的反射型空白遮罩的製造方法。
    (1)準備低熱膨脹基板，在低熱膨脹基板的表面形成阻劑膜的製程。
    (2)在阻劑膜形成框形狀的遮光框圖案的相反圖案的製程。
    (3)以形成在阻劑膜的相反圖案為遮罩蝕刻低熱膨脹基板，在低熱膨脹基板表面形成遮光框區域的製程。
    (4)將阻劑膜剝離後，在形成遮光框區域的低熱膨脹基板表面，依序積層多層反射層、保護層及吸收層的製程。
    (5)將被成膜的吸收層的表面，利用CMP(Chemical Mechanical Polishing)法，作成同一平面的製程。
    本發明還是一種在上述的反射型空白遮罩的遮光框區域的內側表面，形成電路圖案的反射型遮罩。
    本發明還是一種反射型遮罩的製造方法，一種至少含有下述製程的反射型遮罩的製造方法。
    (1)準備上述的反射型空白遮罩，在吸收層上形成阻劑膜的製程。
    (2)將阻劑膜圖案化，將圖案化的阻劑膜作為遮罩蝕刻吸收層，形成電路圖案的製程。
    (3)剝離阻劑膜的製程。
    又，較佳為還含有在遮光框區域中，利用高溫退火處理使多層反射層熔解而擴散混合，藉以將遮光框區域的反射率減為比遮光框區域以外的區域的反射率小的製程。
    又，較佳為高溫退火處理係使用鹵素燈或氙燈進行，以熱不會傳遞到遮光框區域以外的方式設置擋板(shield)，只對遮光框區域進行熱處理。
    根據本發明，在形成多層反射層的膜的前階段中，在基板蝕刻遮光框圖案，使用其段差將吸收層的膜厚增厚藉以形成遮光框，因此原則上不會有顆粒附著在電路圖案的情事。因此，能提供一種防止因顆粒所造成的缺陷的遮罩品質降低，防止細微圖案的倒塌，且沒有對吸收層的損壞及光學性質的變化，具有遮光性高的遮光框的反射型空白遮罩及反射型遮罩、其製造方法。
    本發明，係將多層反射層以高溫退火處理熔解而減低反射率，形成遮光框，因此產能比由以乾式蝕刻等挖掘的手法且照射雷射所造成的反射率降低的方式高，製程上比較容易，因此能防止因缺陷面的遮罩品質降低。
    又，由於以高溫退火處理形成遮光框，因此能以短時間進行高溫處理，不會在遮光框區域以外造成損壞，能容易地形成遮光框。又，就多層反射層的熔解而言，即使全部的層沒有完全地熔解而是某種程度熔解的話，仍能利用最表層的吸收層予以遮光因而產生作為遮光框的功能而獲得充分的性能。藉由使用本手法，能不加工遮罩表面地形成遮光框，因此即使在缺陷面方面仍能製作品質良好的遮光框。[用於實施發明的形態] (第1實施形態)
    以下，針對本發明的第1實施形態說明。 (反射型遮罩的構成)
    針對本實施形態的反射型遮罩的構成說明。第1圖係本發明的反射型遮罩100的剖面概略圖。反射型遮罩100的形成，係在基板10的一面，積層反射曝光光的多層反射層50、保護多層反射層50的保護層60、吸收曝光光的吸收層70，在基板10的另一面積層導電膜20。又，挖掘在基板10的遮光框部，以對應其段差的量增加吸收層的膜厚，藉以形成遮光框區域90，在遮光框區域90的內側形成電路圖案A。第2圖係本發明的反射型遮罩100的平面概略圖。基板10能使用例如具有低熱膨脹性的基板。 (反射型空白遮罩的構成)
    針對本實施形態的反射型空白遮罩的構成說明。第3圖係本發明的反射型空白遮罩200的剖面概略圖。第4圖係本實施形態的反射型遮罩100的平面概略圖。反射型空白遮罩200係在反射型遮罩100中形成電路圖案A前的空白材。
    作為低熱膨脹基板，可舉出石英玻璃為代表，但可製作本實施形態的反射型空白遮罩及反射型遮罩的話，便能使用任何東西。 (反射型空白遮罩及反射型遮罩的製造方法)
    本實施形態的反射型空白遮罩及反射型遮罩，可藉由含有如下的製程的製造方法來製造。下述的製程中，蝕刻及生成金屬膜等，能適宜地利用在光微影所使用的熟知手法及裝置來進行。
    (1)準備低熱膨脹基板作為基板，在其表面形成阻劑膜的製程。
    在本製程前，可在低熱膨脹基板的背面形成導電膜。又，可在低熱膨脹基板表面與阻劑膜之間設置金屬膜。
    (2)在阻劑膜形成遮光框圖案的相反圖案的阻劑圖案的製程。
    (3)以阻劑圖案為遮罩蝕刻低熱膨脹基板，在低熱膨脹基板表面形成遮光框圖案的相反圖案的製程。
    在低熱膨脹基板表面設置金屬膜的情況，以阻劑圖案為遮罩，首先蝕刻金屬膜，之後繼續蝕刻低熱膨脹基板表面。
    (4)將阻劑剝離，之後，在已圖案化的低熱膨脹基板表面依序積層多層反射層、保護層及吸收層的製程。
    可在保護層與吸收層之間設置緩衝層。又，在低熱膨脹基板表面設置金屬膜的情況，剝離阻劑後亦剝離金屬膜。
    (5)將被成膜的吸收層，利用CMP(Chemical Mechanical Polishing：化學機械研磨)法，將表面作成同一平面的製程。
    藉由以上的製程，能製造本實施形態的反射型空白遮罩。
    接下來，藉由下述的製程，由在上述所製得的反射型空白遮罩，製造反射型遮罩。
    (1)在前述吸收層上形成阻劑膜的製程。
    (2)以圖案化的阻劑為遮罩蝕刻吸收層，在金屬層形成既定圖案的製程。又，在保護層與吸收層之間設置緩衝層的情況，亦蝕刻緩衝層。
    (3)剝離阻劑的製程。
    藉由以上的製程，能製造本實施形態的反射型遮罩。 (第1實施形態的實施例)
    以下，說明本實施形態的反射型空白遮罩200的製造方法的實施例。第5圖及第6圖係本實施例的反射型空白遮罩200的製造製程的圖。首先，在低熱膨脹基板10的背面形成導電膜20。導電膜20係使用氮化鉻(CrN)，利用濺鍍成膜。接著在低熱膨脹基板10的表面形成金屬膜30。金屬膜30係使用鉻(Cr)，利用濺鍍成膜。接著在金屬膜30上塗布阻劑膜40。阻劑膜40係使用電子線正型阻劑，利用旋轉塗布法塗布(第5圖(a))。
    接著，在阻劑膜40形成遮光框圖案的相反圖案。阻劑膜40係使用電子線正型阻劑，以電子線描繪機曝光遮光框圖案，施加烘烤及顯影，形成由阻劑膜40所造成的遮光框圖案的相反圖案(第5圖(b))。
    接著，以圖案化的阻劑膜40為遮罩來蝕刻金屬膜30及低熱膨脹基板10。金屬膜30及低熱膨脹基板10的蝕刻係以乾式蝕刻實施(第5圖(c))。金屬膜30的蝕刻係以氯(Cl2)、氧(O2)及氦(He)的混合氣體實施。又，低熱膨脹基板10的蝕刻係以三氟甲烷(CHF3)及四氟甲烷(CF4)的混合氣體實施。
    接著，剝離阻劑膜40及金屬膜30。阻劑膜40的剝離係使用硫酸-過氧化氫。金屬膜30的剝離係以乾式蝕刻實施。之後，實施硫酸-過氧化氫洗淨及氨-過氧化氫洗淨(第5圖(d))。金屬膜30的蝕刻係以氯(Cl2)、氧(O2)及氦(He)的混合氣體實施。
    接著，在利用蝕刻予以圖案化的低熱膨脹基板10表面，依序積層多層反射層50、保護層60及吸收層70。多層反射層50係使用鉬(Mo)及矽(Si)交替積層40~50對的積層膜。保護層60係使用釕(Ru)。吸收層70係使用氮化鉭(TaN)。它們都是以濺鍍形成(第6圖(e))。接著，將吸收層70的表面平坦化。平坦化係使用CMP法(第6圖(f))。
    接著，說明本實施形態的反射型遮罩100的製造方法的實施例。第7圖係本實施例的反射型遮罩的製造製程的圖。首先，在前述反射型空白遮罩200的吸收層70上塗布阻劑膜80。阻劑膜80係使用電子線正型阻劑，利用旋轉塗布法塗布(第7圖(a))。
    接著，在阻劑膜80形成電路圖案。阻劑膜80係使用電子線正型阻劑，以電子線描繪機曝光電路圖案，施加烘烤及顯影，形成由阻劑膜所造成的電路圖案(電路圖案區域A)(第7圖(b))。
    接著，以圖案化的阻劑膜80為遮罩來蝕刻吸收層70。吸收層70的蝕刻係以乾式蝕刻實施(第7圖(c))。吸收層70的蝕刻係以三氟甲烷(CHF3)及氦(He)的混合氣體實施。
    接著，剝離阻劑膜80。阻劑膜80的剝離係使用硫酸-過氧化氫)(第7圖(d))。
    依此方式，能製得第1圖所示之反射型遮罩100。
    測定在以本實施例製作的反射型空白遮罩200的遮光框外之EUV光(波長13.5nm)的反射率，係1.24%。另一方面，遮光框區域90的反射率係0.01%。將結果顯示於表1。
    進行使用以本實施例製作的反射型遮罩100、以13.5nm的EUV為光源的曝光，在半導體基板上轉印鄰接的4個晶片(半導體裝置)。在鄰接的晶片中，與製作的反射型遮罩100上的遮光框相當的區域的一部分不論是否重疊，未確認到在半導體基板上的該區域之阻劑的感光。
    在本實施形態，在形成多層反射層的膜的前階段中，在基板蝕刻遮光框圖案，使用其段差將吸收層的膜厚增厚藉以形成遮光框，因此原則上不會有顆粒附著在反射型遮罩的電路圖案的情事。又，防止細微圖案的倒塌，且沒有對吸收層的損壞及光學性質的變化。因此，可壓抑遮罩缺陷品質的降低。又，遮光框部的吸收層的膜厚變厚，因此能抑制由反射層發生的反射光的強度，形成遮光性高的遮光框。由此可知，能藉由使用本實施形態的反射型遮罩，來以高精度形成轉印圖案。 (第2實施形態)
    以下，針對本發明的第2實施形態說明。 (本發明的反射型遮罩的構成)
    首先，針對本發明的反射型遮罩的構成說明。第8圖(a)~(d)係顯示本實施形態的反射型遮罩101、102、103、104的剖面。即，本實施形態的反射型遮罩的構成，可使用100、200、300、400之任一者。第9圖(a)係從表面觀看第8圖(a)~(d)的本發明的反射型遮罩101、102、103、104的圖，第9圖(b)係從表面觀看101、102、103、104的反射率分布的圖。
    第8圖(a)所示之反射型遮罩101係在基板10的表面依序形成多層反射層50、吸收層70。第8圖(b)所示之反射型遮罩102係成為在基板10的表面依序形成多層反射層50、吸收層70，並且在基板10的背面形成導電膜20的構成。即，第8圖(b)所示之反射型遮罩102係成為在第8圖(a)所示之反射型遮罩101的基板10的背面形成導電膜20的構造。第8圖(c)所示之反射型遮罩103係在基板10的表面依序形成多層反射層50、緩衝層61、吸收層70。第8圖(d)所示之反射型遮罩104係成為在第8圖(c)所示之反射型遮罩103的基板10的背面形成導電膜20的構造。
    第8圖(a)~(d)的基板10上的多層反射層50的一部分，係利用高溫退火處理成為多層反射層熔解部50a，形成反射率比形成吸收層70的區域內的其他區域低的遮光框區域90的區域。若從表面觀看第8圖(a)~(d)所示之反射型遮罩101、102、103、104，則如第9圖(a)所示，形成被吸收層70覆蓋的區域B及電路圖案區域A。又，若觀看反射率分布則如第9圖(b)所示般在電路圖案區域A的外周形成遮光框區域90，就其遮光框區域90的EUV光反射率而言即使發生多重曝光仍可減低至不會成為問題的程度。
    反射型遮罩的反射率分布成為如下所述。即，獲得以下3種反射率分布：如第8圖(a)~(d)所示，除去一部分的吸收層70，使多層反射層50露出，以吸收層70及多層反射層50所形成的電路圖案區域A；對多層反射層50進行高溫退火處理形成的遮光框區域90；及以包圍遮光框區域90外側的形式吸收層70殘留的如邊框的區域、及在遮光框區域90內側以包圍電路圖案區域A的形式吸收層70殘留的區域的區域C。又，本發明，從遮罩(空白遮罩)表面看不到遮光框區域90，因此在如第9圖(a)般以目視觀看的情況、及如第9圖(b)般以反射率觀看的情況下觀看方式是不同的。
    針對第9圖(b)的電路圖案區域A，成為反射率60%左右的區域(多層反射層50)及0.5%~2%左右的區域(吸收層70)的重複圖案，電路圖案區域A整體而言成為30%左右。 (反射型遮罩的製造方法)
    接下來，針對為了形成本發明的遮光框區域90而形成抑制反射率的多層反射層熔解部50a的方法說明。多層反射層50的熔解，係藉由使用退火裝置、以短時間、效率佳地將遮光框區域加以高溫退火處理來實現。
    利用高溫退火處理形成遮光框區域90的方法，不在遮罩表面施加加工等，因此時間點不論是在電路圖案區域形成後或是形成前都沒關係。
    將在對電路圖案區域形成前的反射型空白遮罩進行高溫退火處理的情況下、高溫退火處理後的反射型空白遮罩201、202、203、204的構造，顯示於第10圖(a)~(d)。第11圖(a)係從表面觀看反射型空白遮罩201、202、203、204的圖，第11圖(b)係從表面觀看反射型空白遮罩201、202、203、204的反射率分布的圖。
    接下來，針對本發明的高溫退火處理裝置說明。如第12圖所示，高溫退火處理裝置係含有退火燈95及擋板96。擋板96係以熱不會傳遞到遮光框形成用的遮光框區域以外的方式設置，成為只能對遮光框區域熱處理。
    又，針對此退火燈95，可舉出鹵素燈及氙燈。在此高溫退火處理裝置投入被處理物97，該被處理物97係形成電路圖案區域A的反射型遮罩或形成電路圖案A前的反射型空白遮罩，能藉由在成為遮光框區域90的區域進行高溫退火處理，來使該區域內的多層反射層50熔解，使其擴散混合，降低反射率，形成遮光框區域90。
    退火處理條件，150℃以上的話就開始發生多層反射層50的熔解，因此在150℃以上，以0.001秒~0.1秒的時間進行。
    以這種短時間進行退火處理，因此可減少對遮光框區域90周邊區域造成的影響。
    作為溫度，150℃以上的話即可，但較佳為不超過對反射型遮罩本身的影響大的100℃。能藉由調整這些處理條件來合適地作成遮光框區域90。
    多層反射層50的熔解(熔融)溫度，會因構成多層反射層50的材料而不同，處理溫度及處理時間等的處理條件可因應材料等適宜地選擇、變更。
    為了抑制熱對遮光框以外造成的影響，因此較佳為以既定以上的高溫、既定以下的短時間處理。又，亦可重複進行同一處理條件的處理，一邊變更處理條件一邊進行複數次處理。
    作為擋板96的材質，能使用氧化鋁、陶瓷、鐵弗龍(註冊商標)等、金屬及高分子樹脂等在此退火處理溫度下不會引起熔融及變形，能遮蔽熱者。 (反射型遮罩的構成的細節：多層反射層)
    第10圖(a)、(b)所示之多層反射層50的構成，係以能達成對13.5nm附近的EUV光60%左右的反射率的方式設計，交替地積層40~50對的鉬(Mo)及矽(Si)的積層膜，而且最上層係釕(Ru)。鄰接Ru層下的層係Si層。使用Mo及Si的理由係對EUV光的吸收(衰減係數)小，且Mo及Si在EUV光的折射率差大，因此能將在Si與Mo的界面的反射率提高的緣故。多層反射層的最上層的Ru產生作為在吸收層的加工之阻止物(stopper)及對遮罩洗淨時的藥液的保護層的作用
    第10圖(c)、(d)所示之多層反射層50的構成，係以能達成對13.5nm附近的EUV光60%左右的反射率的方式設計，交替地積層40~50對的Mo及Si的積層膜，而且最上層係Si。此情況的多層反射層的最上層的Si也產生與上述的Ru同樣的作用。 (反射型遮罩的構成的細節：緩衝層)
    第10圖(c)、(d)所示之緩衝層61，係當吸收層70的蝕刻及圖案修正時，為了保護鄰接緩衝層下的多層反射層50的最上層的Si層而設置，以鉻(Cr)的氮化合物(CrN)構成。又，亦可不設置緩衝層61。 (反射型遮罩的構成的細節：吸收層)
    第10圖(a)~(d)所示之吸收層70，係以對13.5nm附近的EUV吸收率高的鉭(Ta)的氮化合物(TaN)構成。作為其他的材料，可為鉭硼氮化物(TaBN)、鉭矽(TaSi)、鉭(Ta)、及它們的氧化物(TaBON、TaSiO、TaO)。
    第10圖(a)~(d)所示之吸收層70，亦可為由在上層設置對波長190~260nm的紫外光(DUV光)具有防止反射功能的低反射層的2層構造所構成的吸收層。低反射層，係對遮罩的缺陷檢查機的檢查波長，提高對比，使檢查性提升者。 (反射型遮罩的構成的細節：背面導電膜)
    第10圖(b)及第8圖(d)所示的導電膜20，一般是以CrN構成，但有導電性即可，因此由金屬材料所構成的材料即可。 (反射型遮罩的說明)
    說明本實施形態的反射型遮罩的構成。
    將由第10圖(a)所示之反射型空白遮罩201製作電路圖案區域的反射型遮罩101顯示在第8圖(a)。將由第10圖(b)所示之反射型空白遮罩202製作電路圖案區域的反射型遮罩102顯示在第8圖(b)。將由第10圖(c)所示之反射型空白遮罩203製作電路圖案區域的反射型遮罩103顯示在第8圖(c)。將由第10圖(d)所示之反射型空白遮罩204製作電路圖案區域的反射型遮罩104顯示在第8圖(d)。任一者，在多層反射層50的上部有吸收層70及緩衝層61的情況，係形成緩衝層61、具有電路圖案區域A的反射型遮罩。然後，針對第8圖所示之遮光框區域90，係藉由利用高溫退火處理熔解多層反射層50來形成(50a)，形成具有電路圖案區域A的反射型遮罩。
    依此方式進行，製得具有對EUV光的反射率遠比吸收層區域C低的遮光框區域90的反射型遮罩。使用此反射型遮罩的話，即使發生多重曝光仍能防止晶片外周部感光，能不對各個晶片的品質造成不良影響。 (由反射型空白遮罩製造反射型遮罩的方法)
    接下來，針對反射型遮罩的製造方法說明。準備第10圖(a)、(b)所示之反射型空白遮罩201或202，利用電子線微影形成阻劑圖案後，利用氟碳電漿或氯電漿，必要的情況則利用這兩種電漿，來蝕刻吸收層70，進行阻劑剝離洗淨，藉以製得在吸收層70形成電路圖案區域A之第8圖(a)、(b)所示之反射型遮罩101或102。
    或者是，準備第10圖(c)、(d)所示之反射型空白遮罩203或204，利用電子線微影形成阻劑圖案後，利用氟碳電漿或氯電漿，必要的情況則利用這兩種電漿，來蝕刻吸收層70，接下來利用氯電漿來蝕刻緩衝層61，進行阻劑剝離洗淨，藉以製得在吸收層70及緩衝層61形成電路圖案區域A之第8圖(c)、(d)所示之反射型遮罩103或104。
    依此方式，製得具有對EUV光的反射率遠比吸收層區域低的遮光框區域的反射型遮罩。在本實施形態中，將多層反射層以高溫退火處理熔解而減低反射率，形成遮光框，因此產能比由以乾式蝕刻等挖掘的手法且照射雷射所造成的反射率降低的方式高，製程上比較容易，因此能防止因缺陷面的遮罩品質降低。 (第2實施形態的第1實施例)
    以下，說明本實施形態的反射型空白遮罩及反射型遮罩的製造方法的實施例。 (反射型空白遮罩製造方法的實施例)
    在第13圖(a)顯示在本實施例準備的低熱膨脹玻璃基板110。在其後背面利用濺鍍裝置如第13圖(b)般形成靜電夾具用的導電膜120。在玻璃基板110上如第13圖(c)般積層Mo及Si之40對的反射層(多層反射層)150，其係以對波長13.5nm的EUV光的反射率成為64%左右的方式設計。接著，利用濺鍍裝置形成由TaN所構成之吸收層170(第13圖(d))。此時的吸收層170的膜厚係作成50mm。接下來，藉由將基板放入具有閃光燈方式的遮光框用擋板的高溫退火裝置(第12圖)，以150℃以上加以高溫退火處理，來形成將多層反射層150的一部分熔解的層150a，藉此完成了具有反射率遠比吸收層區域小的遮光框區域190之第14圖所示的本發明的反射型空白遮罩205。 (反射型遮罩的製造方法的實施例)
    由以實施例1製作之第14圖所示的反射型空白遮罩205製作反射型遮罩105(第15圖)。顯示其製作方法。在反射型空白遮罩202進行電子線微影及乾式蝕刻、阻劑剝離洗淨，在吸收層170形成電路圖案A，製作具有本實施形態的遮光框的反射型遮罩150。電子線微影，係使用化學增幅型正型阻劑FEP171(富士Film Electronics Materials製)，利用描繪機JBX9000(日本電子製)以劑量15μC/cm描繪後，利用TMAH(氫氧化四甲銨)2.38%顯影液形成阻劑圖案。吸收層170的蝕刻係適用Cl2的感應耦合型電漿(ICP，Inductively Coupled Plasma)。藉由以上的方式，完成了具有電路圖案區域，具有反射率非常小的遮光框區域的本實施例的反射型遮罩(表2)。 (第2實施形態的第2實施例)
    以下，說明本實施形態的反射型空白遮罩及反射型遮罩的製造方法的其他實施例。 (反射型空白遮罩的製造方法的實施例)
    在第16圖(a)顯示在本實施例準備的低熱膨脹玻璃基板110。在其後背面利用濺鍍裝置如第16圖(b)般形成靜電夾具用的導電膜120。在玻璃基板110上如第16圖(c)般積層Mo及Si之40對的多層反射層150，其係以對波長13.5nm的EUV光的反射率成為64%左右的方式設計。接著，利用濺鍍裝置形成由TaN所構成之吸收層170(第16圖(d))。此時的吸收層170的膜厚係作成50nm。依此方式，完成了本發明的反射型空白遮罩206。 (反射型遮罩的製造方法的實施例)
    由以本實施例製作之第16圖(d)的反射型空白遮罩206製作反射型遮罩106(第17圖(a))。顯示其製作方法。在反射型空白遮罩206進行電子線微影及乾式蝕刻、阻劑剝離洗淨，在吸收層170形成電路圖案A(第17圖(b))。電子線微影，係使用化學增幅型正型阻劑FEP171(富士Film Electronics Materials製)，利用描繪機JBX9000(日本電子製)以劑量15μC/cm描繪後，利用TMAH(Tetramethylammonium hydroxide)2.38%顯影液形成阻劑圖案。吸收層170的蝕刻係適用Cl2的感應耦合型電漿。
    形成電路圖案區域後，將此反射型遮罩放入具有閃光燈方式的遮光框用擋板的高溫退火裝置(第12圖)，將遮光框區域以150度以上加以高溫退火處理，形成將多層反射層150熔解的層150a，藉此完成了具有反射率遠比吸收層區域小的遮光框區域190之本實施例的反射型遮罩106(第17圖(a))。
    在表2顯示針對在本實施例1及2製得之反射型遮罩，比較遮光框區域190及吸收層(非遮光框區域C)的反射率的結果。能確認了遮光框區域的反射率遠比吸收層區域的反射率小。
    本發明不是僅限定於上述的實施形態，在不脫離本發明的意旨下，能加以改變而實施。又，藉由說明書所示之事項的適宜組合能推知各種發明。例如，能藉由如第1實施形態所示般挖掘基板的遮光框區域，以對應其段差的量增加吸收層的膜厚，而且如第2實施形態所示般將多層反射層的遮光框區域高溫退火處理，來更確實地減低遮光框區域的反射率。 [產業上的可利用性]
    本發明對反射型空白遮罩及反射型遮罩等是有用的。
    10、110‧‧‧基板
    20、120‧‧‧導電膜
    30‧‧‧金屬膜
    40、80‧‧‧阻劑膜
    50、150‧‧‧多層反射層
    50a、150a‧‧‧多層反射層熔解部
    60‧‧‧保護層
    61‧‧‧緩衝層
    70、170‧‧‧吸收層
    90、190‧‧‧遮光框區域
    95‧‧‧退火燈
    96‧‧‧擋板
    97‧‧‧被處理物
    100、101、102、103、104、105、106‧‧‧反射型遮罩
    200、201、202、203、204、205、206‧‧‧反射型空白遮罩
    A‧‧‧電路圖案
    第1圖係顯示第1實施形態的反射型遮罩的剖面概略圖的圖。
    第2圖係顯示第1實施形態的反射型遮罩的平面概略圖的圖。
    第3圖係顯示第1實施形態的反射型空白遮罩的剖面概略圖的圖。
    第4圖係顯示第1實施形態的反射型空白遮罩的平面概略圖的圖。
    第5圖(a)~(d)係顯示第1實施形態的反射型空白遮罩的製作製程的圖。
    第6圖(a)、(b)係顯示第1實施形態的反射型空白遮罩的製作製程的圖。
    第7圖(a)~(d)係顯示第1實施形態的反射型遮罩的製作製程的圖。
    第8圖(a)~(d)係顯示第2實施形態的反射型遮罩的構造的概略剖面的圖。
    第9圖(a)、(b)係顯示第2實施形態的反射型遮罩的概略的圖。
    第10圖(a)~(d)係顯示第2實施形態的反射型空白遮罩的構造的概略剖面的圖。
    第11圖(a)、(b)係顯示第2實施形態的反射型空白遮罩的概略的圖。
    第12圖係顯示第2實施形態的高溫退火處理裝置的概略剖面的圖。
    第13圖(a)~(d)係顯示第2實施形態的反射型空白遮罩的製作製程的圖。
    第14圖係顯示第2實施形態的反射型空白遮罩的製作製程的圖。
    第15圖係顯示第2實施形態的反射型遮罩的製作製程的圖。
    第16圖(a)~(d)係顯示第2實施形態的反射型空白遮罩的製作製程的圖。
    第17圖(a)、(b)係顯示第2實施形態的反射型遮罩的製作製程的圖。
    10‧‧‧基板
    20‧‧‧導電膜
    50‧‧‧多層反射層
    60‧‧‧保護層
    70‧‧‧吸收層
    90‧‧‧遮光框區域
    100‧‧‧反射型遮罩
    A‧‧‧電路圖案
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] 一種反射型空白遮罩，係含有：基板；形成在前述基板上的多層反射層；及形成在前述多層反射層上的吸收層，具備前述吸收層的膜厚比其他區域的膜厚大的框形狀的遮光框區域。
    [2] 如申請專利範圍第1項之反射型空白遮罩，其中前述基板在前述遮光框區域中被挖掘，前述吸收層的膜厚比其他區域大上該挖掘量。
    [3] 如申請專利範圍第1項之反射型空白遮罩，其中在前述遮光框區域中，前述多層反射層係利用熔解來擴散混合。
    [4] 如申請專利範圍第1項之反射型空白遮罩，其中在前述多層反射層與前述吸收層之間進一步有保護層。
    [5] 一種反射型空白遮罩的製造方法，至少含有下述製程的反射型空白遮罩的製造方法：(1)準備低熱膨脹基板，在前述低熱膨脹基板的表面形成阻劑膜的製程；(2)在前述阻劑膜形成框形狀的遮光框圖案的相反圖案的製程；(3)以形成在前述阻劑膜的相反圖案為遮罩蝕刻前述低熱膨脹基板，在前述低熱膨脹基板表面形成遮光框區域的製程；(4)將前述阻劑膜剝離後，在形成遮光框區域的低熱膨脹基板表面，依序積層多層反射層、保護層及吸收層的製程；(5)將被成膜的吸收層的表面，利用CMP(Chemical Mechanical Polishing)法，作成同一平面的製程。
    [6] 一種反射型遮罩，係在如申請專利範圍第1至4項中任一項之反射型空白遮罩的前述遮光框區域的內側表面，形成電路圖案。
    [7] 一種反射型遮罩的製造方法，至少含有下述製程的反射型遮罩的製造方法：(1)準備如申請專利範圍第1至4項中任一項之反射型空白遮罩，在前述吸收層上形成阻劑膜的製程；(2)將前述阻劑膜圖案化，將圖案化的前述阻劑膜作為遮罩蝕刻前述吸收層，形成電路圖案的製程；(3)剝離前述阻劑膜的製程。
    [8] 如申請專利範圍第7項之反射型遮罩的製造方法，其還含有在前述遮光框區域中，利用高溫退火處理使前述多層反射層熔解而擴散混合，藉以將前述遮光框區域的反射率減為比前述遮光框區域以外的區域的反射率小的製程。
    [9] 如申請專利範圍第8項之反射型遮罩的製造方法，其中前述高溫退火處理係使用鹵素燈或氙燈進行，以熱不會傳遞到前述遮光框區域以外的方式設置擋板(shield)，只對前述遮光框區域進行熱處理。
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    US9448468B2|2016-09-20|
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